Ultimo aggiornamento: 2026-07-01

Che cosa descrive la legge di Faraday

Quando il flusso magnetico che attraversa una spira di filo cambia, ai capi di quella spira compare una tensione. La legge di induzione di Faraday lega l'entità di questa tensione alla rapidità con cui varia il flusso e al numero di spire che condividono la variazione. È uno dei fondamenti dell'ingegneria elettrica: ogni generatore, ogni trasformatore e ogni caricatore a induzione funziona grazie a essa.

La formula

Per una bobina di N spire, la forza elettromotrice (f.e.m.) indotta è:

Qui N è il numero di spire, ΔΦ è la variazione del flusso magnetico attraverso una spira (in weber) e Δt è il tempo in cui avviene la variazione. Il segno meno indica il verso fissato dalla legge di Lenz; il modulo della f.e.m. è:

La legge di Lenz e il segno meno

Il segno meno nella legge di Faraday è la legge di Lenz espressa in altra forma. Afferma che la corrente indotta circola nel verso che si oppone alla variazione che l'ha generata. Avvicina un magnete a una bobina e la bobina respinge; allontanalo e la bobina cerca di trattenerlo. Questa opposizione fa quadrare il bilancio energetico: l'energia elettrica ottenuta è pagata dal lavoro meccanico svolto contro quella resistenza. Poiché il segno fissa solo il verso, questa calcolatrice mostra il valore assoluto della f.e.m.

Esempio svolto

Una bobina di 100 spire si trova in un campo magnetico. In 0,1 secondi il flusso attraverso ogni spira varia di 0,02 Wb. Calcola la f.e.m. indotta.

1. Individua i valori: N = 100, ΔΦ = 0,02 Wb, Δt = 0,1 s.
2. Applica la legge di Faraday (modulo): |ε| = N × ΔΦ / Δt = 100 × 0,02 / 0,1.
3. Calcola: |ε| = 100 × 0,2 = 20 V.

La bobina sviluppa quindi una f.e.m. di 20 V mentre il flusso varia.

Come ottenere una f.e.m. maggiore

La formula evidenzia tre leve indipendenti:

• Più spire. Raddoppiare N raddoppia la f.e.m. Per questo le bobine si avvolgono con molte spire di filo sottile.
• Una variazione di flusso maggiore. Un campo più intenso, una spira di area maggiore o un'ampia variazione dell'angolo tra i due aumentano ΔΦ.
• Una variazione più rapida. La stessa variazione di flusso in metà tempo produce il doppio della f.e.m.; per questo far ruotare più veloce un generatore ne aumenta la tensione in uscita.

Generatori e trasformatori

In un generatore una bobina ruota dentro un campo magnetico. Ruotando, il flusso che la attraversa sale e scende e induce una f.e.m. alternata: così il moto meccanico diventa elettricità. In un trasformatore una corrente alternata nell'avvolgimento primario crea un flusso variabile in un nucleo comune; quel flusso induce una f.e.m. nell'avvolgimento secondario. Il rapporto tra il numero di spire dei due avvolgimenti stabilisce di quanto la tensione viene elevata o abbassata, conseguenza diretta della N nella legge di Faraday.

Calcoli correlati

La legge di Faraday lavora insieme alle grandezze che fissano in primo luogo il flusso: il campo attorno a un filo percorso da corrente, il campo dentro un solenoide e la reattanza che una bobina oppone alla corrente alternata. Calcolare il flusso per un dato campo e una data area è il primo passo naturale prima di applicare qui la legge.